曾泓順

（中國鐵路南寧局集團有限公司 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督所，工程師，廣西 南寧 530001）

車鉤中心高度尺被廣泛用于中車集團各企業(yè)、國鐵集團和地方鐵路各生產(chǎn)單位及城市軌道交通的車輛檢修工作中，其準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到檢修時機車、車輛上車鉤的形位參數(shù)，進而影響列車運行安全。因此在進行車鉤中心高度尺檢定前，需對車鉤中心高度尺檢定裝置的測量不確定度進行評估，以確認(rèn)車鉤中心高度尺量值的有效傳遞。

1 設(shè)備與條件

1）設(shè)備：所用主要標(biāo)準(zhǔn)器有高度卡尺、0級平板、等高塊等。被測對象為車鉤中心高度尺，測量范圍為（650-950）mm。最大允許誤差為±0.5mm。

2）條件：按照J(rèn)JG1150-2018，實驗室環(huán)境條件要求溫度為（20±5）℃，主要檢定器具與車鉤中心高度尺溫度平衡時間不少于2h。

2 測量不確定度評定

2.1 測量方法和模型

車鉤中心高度尺示值誤差的測量，采用間接測量的方法。檢定前，先將車鉤中心高度尺置于平板上，上翹下垂測量尺對準(zhǔn)“0”位并鎖緊。將車鉤中心高度尺置于相應(yīng)檢定點處并鎖緊，在平板上用等高塊配合高度卡尺測量測板兩定位斜面的上下兩點到平板的垂直距離，取車鉤中心高度尺示值與兩定位斜面上下兩點到平板的垂直距離的平均值的差為車鉤中心高度尺示值誤差。

其測量模型為：

式中：e為車鉤中心高度尺的示值誤差；l為車鉤中心高度尺示值；l0為相應(yīng)檢定點由高度卡尺測量得到的標(biāo)準(zhǔn)值；hi為上定位斜面測量點到平板的垂直距離；hj為下定位斜面測量點到平板的垂直距離；α為車鉤中心高度尺的線膨脹系數(shù)；Δt為車鉤中心高度尺與高度卡尺的溫度差；Δα為車鉤中心高度尺與高度卡尺的線膨脹系數(shù)差；（t-20℃）為車鉤中心高度尺偏離20℃的溫差。

2.2 靈敏系數(shù)計算

根據(jù)“不確定度傳播率”可得出如下公式。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評定

車鉤中心高度尺檢定時一般按均勻分布三個非整數(shù)點進行檢定。本文以鉤高尺測量范圍上限950mm點為例作不確定度分析。

2.3.1 鉤高尺讀數(shù)引入的不確定度u（l）。鉤高尺豎尺游標(biāo)的分度值為0.1mm，游標(biāo)可估讀到半個分度值0.05mm，假設(shè)服從均勻分布，則：

2.3.2 測量上定位斜面測量點到平板的垂直距離時引入的不確定度u（hi）。

（1）高度卡尺示值誤差引入的不確定度u21°高度卡尺在1m范圍內(nèi)的最大允許示值誤差為±0.1mm，假設(shè)服從均勻分布，則：

（2）等高塊高度偏差引入的不確定度u22°在測量車鉤中心高度尺示值誤差時，必須在平板上用等高塊配合高度卡尺測量相應(yīng)測量點到平板的垂直距離。等高塊的高度值MPE：±0.04mm，假設(shè)服從均勻分布，則：

（3）等高塊平行度引入的不確定度u23°等高塊的平行度不大于0.02mm，區(qū)間半寬為0.01mm，假設(shè)服從均勻分布，則：

（4）等高塊高度差引入的不確定度u23°等高塊的高度差不大于0.02mm，區(qū)間半寬為0.01mm，假設(shè)服從均勻分布，則：

上定位斜面測量點到平板的垂直距離時引入的不確定度為：

2.3.3 測量下定位斜面測量點到平板的垂直距離時引入的不確定度u（hj）：

2.3.4 車鉤中心高度尺與檢具溫度差引入的不確定度u（Δt）。假設(shè)車鉤中心高度尺與檢具溫度差在±0.3℃范圍，且服從均勻分布，則：

因檢定點位于950mm處，該處的靈敏系數(shù)

2.3.5 車鉤中心高度尺與檢具線膨脹系數(shù)差引入的不確定度u（Δα）。車鉤中心高度尺與檢具線膨脹系數(shù)均為（11.5±1）×10-6/℃，其線膨脹系數(shù)差在±2×10-6/℃范圍內(nèi)，假設(shè)服從三角分布，則：

實驗室環(huán)境溫度滿足（20±5）℃，則此時靈敏系數(shù)c5=l0（t-20℃）≈l（t-20℃）

2.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

表1為標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表。

表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

由于各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量無關(guān)，根據(jù)公式（3）可得合成不確定度為：

2.5 擴展不確定度

取k=2，擴展不確定度為：

3 結(jié)論

依據(jù)JJG1150-2018的要求，車鉤中心高度測量尺最大允許誤差MPE=±0.5mm，所以目標(biāo)不確定度由不確定度評定結(jié)果知U=0.106mm，有U＜Uobj,根據(jù)符合性判定原則，該裝置的測量不確定度對符合性評定的影響可忽略不計，此檢定裝置可以檢定鐵路機車車輛車鉤中心高度尺。